自动变速器中用于选择驾驶程序的方法和装置的制作方法

专利名称：自动变速器中用于选择驾驶程序的方法和装置的制作方法
技术领域：
根据专利的权利要求1的前序部分，本发明涉及一种在具有自动变速器的机动车内选择驾驶程序的方法，驾驶员选择至少有两种不同的驾驶程序，具体说为经济程序和运动程序。根据专利的权利要求8的前序部分，本发明还涉及一种用于实现该方法的装置。
背景技术：
自动变速器通常通过中控台中的选速杆的方式操作，其中，选速杆在变速滑槽中操纵，可以选择操作状态，例如停车制动、空档、倒车、正常行驶以及用于例如下坡行驶的最大档速限制。对于高档者，在自动变速器中还为驾驶员提供准手动变速的可能性。操作者通过例如方向盘上的翘板开关或选速杆的第二变速滑槽来实现对其控制。
具有自动变速器的机动车在自动模式下的驾驶程序往往通过例如中控台或方向盘上的翘板开关、或者通过选速杆上的按钮、或者通过选速杆自身进行选择，上述选择通过影响变速器操作控制区域带来不同转速下的变速过程，这样，例如在经济程序中，为了带来相对较低的发动机速度从而降低燃料消耗量，加档到较高档速发生得较早，类似地，到较晚时才会减档到较低档速，而在运动程序中，为了获得更好的车辆加速行为，同时接受较高的燃料消耗量，直到较晚时才会加档到较高档速。众所周知，发动机管理系统可以受到例如通过分别选择驾驶程序的方式改变喷射泵的特性图的影响。
为此目的，在机动车的自动变速器和/或电子控制系统的电子控制单元中往往储存有不同的驾驶程序，适用的解决方案也是公知的，在其中，不同驾驶程序的程序顺序可以通过分析驾驶行为或输入驾驶员编码对各驾驶员自动调整。系统也是公知的，其具有两个以上的驾驶程序，例如为了更好的驾驶动态的调整，以及为了执行例如用于向扭矩极小的路面传输力的冬季设置的特殊模式。
因此，DE 37 17 675号专利公开了一种相应的装置，其用于在具有自动变速器的机动车内选择驾驶程序，其中在选速杆上装有变速按钮，该变速按钮使在自动程序模式中在经济程序和运动程序间进行选择成为可能。该解决方案的缺点是需要有增加成本的附加变速装置，而且驾驶员对不同操作控制元件的操作会使其从交通事件中分心。
EP 685 664号专利公开了一种变速装置，其通过将选速杆定位到一个H形的变速滑槽中(消耗量导向的驾驶程序处于自动变速滑槽区域，运动驾驶程序处于手动变速槽道区域)达到一个确定的持续时间后激活相应的驾驶程序来选择驾驶程序。因此，变速到另一个驾驶程序在这里被不适宜地延迟了。这里还有一个缺点，就是驾驶员也会从交通事件中分心，因为在选择驾驶程序的过程中他不得不集中注意力准确定位选速杆。
这个问题同样出现在EP 780 600号专利提出的解决方案中。这里，变速到运动程序通过在对应于手动变速模式变速槽道的横向滑槽中转动选速杆来实现，这样，驾驶员在这里同样也会因注意力集中到确定的选速杆位置上而从交通事件中分心。此外，在试图变速到运动程序的过程中，作为驾驶员转动选速杆时的附加选速杆动作的后果，驾驶员会很容易不经意地完全离开自动模式。此外，其不利之处是虽然驾驶员将选速杆转动到手动变速槽道中，但自动模式仍处于激活状态，直到驾驶员做出附加的选速杆动作时，他才能进入手动模式。在此过程中，选择一个不同档速是可能的，但是这可能是驾驶员根本不想要的。
在DE 199 41 013号专利中，方向盘上的档速转换键用于在自动模式中改变驾驶程序，这就避免了驾驶员从交通事件中分心，但是此处的缺点是需要有一个承担成本的附加变速装置—方向盘上的档速转换键。

发明内容
因此，本发明的目的是提供一种方法和用于实现该方法的装置，其可以在例如超车过程中快速、可靠地改变驾驶程序，同时避免公知技术的缺点，具体说，在该情况下，驾驶员在变换驾驶程序时不会从控制车辆或观察交通状况中分心。此外，本发明的目的是使该装置尽可能结构简单，从而节省成本，具体说，避免操作者控制多于选速杆。此外，由于选速杆在自动模式中始终处于自动滑道中，在手动模式中其始终处于手动滑道中，因此避免了在具有自动和手动两种模式的选速装置中自动模式和手动模式被误认为是另一个的可能性。
根据本发明，此目的通过根据权利要求1所定义的特征的方法以及通过根据权利要求8所定义的特征的装置而达到。本发明的较佳实施例在从属权利要求所定义的特征中说明。
在具有自动变速器的机动车中根据本发明选择驾驶程序通过选速杆短暂的侧向往复运动、以合适的方式分别生成对应于往复运动的信号、当两个信号之间的时间间隔低于和/或超过确定值时激发驾驶程序改变来实现。这里相对选速杆主要移动方向横向的侧向运动不应仅理解为相对于变速槽道的直角运动，而是该横向运动也可以发生在相对变速槽道的某些角度上，也就是说，无需与变速槽道成完全直角。这也就是当变速槽道不直，而是形成弯曲的情况。驾驶员只需通过选择性的、有意识地选速杆横向运动即可改变驾驶程序。
只有选速杆的往复运动发生在确定的两信号间时间间隔内时，才会激发驾驶程序的改变。在本发明的一实施例中，时间间隔不应超过特定的时间。时间间隔小于2秒钟较好，最好小于1秒钟。这就意味着往复运动的持续时间必须不超过2秒钟或1秒钟。如果持续较长，驾驶程序不会改变。然而，时间间隔还可以超过一个特定的时间段，这里为0.1秒钟，最好超过0.5秒钟。这样往复运动必须持续至少0.1秒钟或0.5秒钟，否则驾驶程序不会改变。
最后，也可能是两种标准的结合。这样，时间间隔必须具有一个最小时间段，但是必须不能超过最大时间段。这就意味着，例如，往复运动必须至少持续0.2秒钟，并且最多可以持续1.5秒钟以实现驾驶程序的改变。这种方法确保驾驶员改变驾驶程序的需要可以被原样认知，驾驶员有意识地完成选速杆的往复运动。选速杆随意的往复运动，例如由于驾驶员或乘员不注意地移动选速杆，不会带来驾驶程序的改变。
在本方法中，还可以通过选速杆往复运动到一侧时激发第一驾驶程序，选速杆往复运动到另一侧时激发第二驾驶程序而选择两种驾驶程序。这可以理解为以下含义，为了变速到第一驾驶程序，将选速杆沿相对于变速槽道的横向移动，为了变速到第二驾驶程序，发生相反方向的相对于变速槽道横向的去向运动。这样以来，驾驶员可以清楚无误地激活驾驶程序而无需知道当前的驾驶程序。
本方法还可以以这样的方式具体实施，可以通过连续反复地往复运动选速杆来选择至少两种驾驶程序，往复运动的次数决定所要选择的驾驶程序。这样以来，驾驶程序的特定次数可以在再次选择初始驾驶程序之前完成。
侧向往复运动最好可以通过克服弹簧力轻推选速杆并再次释放其来实现。为此目的，将选速杆克服弹簧力短暂地、即在变速槽道内相对于运动方向上横向地压到一侧，合适的装置、例如位置传感器，在选速杆离开静止位置(自动模式中的选速杆位置“D”)及返回其位置时分别产生相应的信号，在控制单元、例如变速器控制器或中央车载电子系统中，对上述信号分别对其时间间隔进行分析，从而通过控制单元激发驾驶程序的改变。
本发明的另一实施例为选速杆在去向运动和回向运动之间提供移动到其中的的锁定位置。该锁定位置可以位于选速杆的运动路径上。然而，该锁定位置也可以不同于选速杆的变速位置，例如，变速装置中用于手动模式的变速位置，该装置在自动模式和手动模式之间具有一个相应的变速滑道。
本方法最好可以将弹簧负载和锁定位置结合起来，通过克服弹簧负载轻推选速杆激发第一驾驶程序，通过选速杆往复运动到锁定位置激发第二驾驶程序。
在具有自动变速器的机动车中选择至少两种不同驾驶程序的本发明装置包含在变速槽道中操纵的自动变速器选速杆，用于在选速杆的每个侧向往复运动期间产生电信号的装置，以及在往复运动期间产生的信号之间的时间间隔小于确定值时激发驾驶程序改变的控制装置。该装置最好可以使上述方法中的一种实现。
在本装置的一实施例中，通过将选速杆克服弹簧力侧向、即对应于变速槽道内的运动方向横向轻推、以及再次释放而产生用于改变驾驶程序的电信号，控制单元直到弹簧力超过一个确定值、轻推及再次释放选速杆时生成两个具有确定时间间隔的信号、以及选速杆处于自动模式中、具体说位于位置D时才激发驾驶程序的改变。弹簧力向驾驶员提供选速杆已准确激活的反馈。还可以利用选速杆的特定转动路径而不是确定的弹簧力作为标准。这样驾驶员就知道当选速杆在去向运动期间经受的特定轨迹时，选速杆已被准确激活。
本发明的另一实施例为，用于改变驾驶程序的电信号由选速杆侧向去向运动到锁定位置及随后的回向运动激发，直到合适的装置已检测到抵达锁定位置、选速杆的往复运动发生在确定的时间间隔内、并且选速杆处于运动模式、具体说位于位置D时，控制单元才激发驾驶程序的改变。在此实施例中，对于装置上在任何情况下出现的另外的变速位置的锁定位置可以用于产生信号，例如，在自动模式和手动模式之间具有相应变速滑道的变速装置中用于手动模式的变速位置。
自动变速器变速装置的变速滑槽最好具有一个变速槽道，选速杆可以至少出现在其中的变速位置P、R、N及D上。此外，如果变速滑槽还具有一个用于手动变速模式的变速槽道，选速杆最好可以出现在该滑道中用于手动变速模式的变速位置上，用于加档和减档。变速滑槽还可以具有一个变速滑槽横向滑道，用于在用于自动模式的变速槽道和用于手动变速模式的变速槽道之间进行转换。
在另一实施例中，可以通过选速杆向左和/或向右的往复运动选择两个以上的驾驶程序。这样选速杆只需在两个侧向运动方向上具有相应的自由度级别。
这里各个激活的驾驶程序可以通过例如仪表板上显示器的方式进行显示。由于驾驶程序的改变只能通过侧向轻推选速杆实现，所以驾驶员在这里不需要留意任何操作控制或操作控制位置，因此不会以任何方式从驾驶和观察交通状况中分心。本发明可以用于具有一个或多个变速槽道的自动变速器变速操作中，也就是说，即使具有例如有一个自动槽道和一个手动槽道的选速杆。
这些在发明思想内的非常有利的特征具有以下结果，与公知技术相比，在具有自动变速器的车辆中，以更好的成本效率和结构更简单的方式，提供了在例如超车过程中能实现驾驶程序选择而不会使驾驶员的注意力从交通事件中分心的可用方法和装置。这样以来，本发明所基于的目标可通过提供的方法和通过提供的用于实现该方法的装置来完全实现。


根据本发明装置的两个较佳实施例通过参照

如下，其中图1为根据本发明的仅具有一个变速槽道的变速装置的示意图，以及图2为根据本发明的具有两个用于在自动模式或手动变速模式下操作机动车自动变速器的变速槽道的变速装置的示意图。
元件标记说明1 选速杆2 中控台3 用于自动模式的变速槽道14 用于手动变速模式的变速槽道25 前进自动行驶模式选速杆位置6 后退自动行驶模式选速杆位置7 最大档速限制自动行驶模式选速杆位置
8 空转选速杆位置9 停车制动选速杆位置10 手动变速行驶模式选速杆位置11 手动变速行驶模式—加档选速杆位置12 手动变速行驶模式—减档选速杆位置13 变速滑槽横向滑道具体实施方式
图1表示机动车内，具体说是中控台上具有选速杆1的横截面的仅用于自动模式的变速滑槽3。选速杆1安装成可以在其转动点上转动。在变速滑槽中可以看到按惯例排列的用于指定自动变速器程序“P”9、“R”6、“N”8、“D”5、用于例如下坡行驶“3”、“2”、“1”的限制最大档速7的程序的各个选速杆变速位置。驾驶程序可以转变，例如在超车过程中通过将选速杆1从变速杆变速位置“D”5轻推到左侧再释放以从经济程序转变到运动程序。在该过程中，传感器感应轻推和释放选速杆1，过程中产生的控制信号传递到控制自动变速器的电子控制装置。控制单元直到力学传感器中的弹簧力或选速杆1的转动路径超过位置传感器上的确定值，并且在轻推和释放选速杆过程中的两个信号发生在一秒钟之内，以及选速杆处于自动模式中的位置“D”5时才激发驾驶程序的改变。
如果驾驶员随后希望再次返回到原来的程序，例如经济程序，他只要将选速杆1再次轻推到左侧并再次释放。由传感器发出的信号激发转变到原来的自动程序。
图2表示具有选速杆1的横截面的用于自动模式和手动变速模式的变速滑槽4的另一实施例。其包含两个变速滑道3和4。在第一变速滑道3中可以看到自动变速滑道、按惯例排列的用于指定自动变速器程序“P”9、“R”6、“N”8、“D”5以及用于例如下坡行驶“3”、“2”、“1”的限制最大档速7的程序的各个选速杆变速位置。
选速杆1可以通过横向滑道13从选速杆变速位置“D”5转动到第二变速滑道4，这样选速杆就处于用于手动变速的位置10中。这样驾驶员可以实现手动变速，具体说，通过将选速杆1向前推入位置“+”11加档，以及通过将选速杆1向后拖入位置“-”12减档。这里，也可以转换驾驶程序，例如在超车过程中通过将选速杆1从选速杆变速位置“D”5轻推到左侧再释放以从经济程序转变到运动程序。
根据实施例，在这里变速过程可以通过驾驶员克服弹簧力轻推选速杆1以及选速杆1之后自动弹回选速杆变速位置“D”5而实现。可选择地，选速杆1由驾驶员有意识地短暂移动到用于手动变速的位置10。该位置在选速杆1会锁定到此位置10的范围内时为一锁定位置。为了执行该方法，驾驶员仍然必须在时间间隔内再次将选速杆1移回位置“D”5。
在将选速杆1转动到变速滑道4中的过程中，不可能发生无意识地变速到另一驾驶程序，因为控制单元只有在轻推和再次释放选速杆1时的两个信号发生在一个时间间隔之内，并且选速杆位于自动模式中的位置“D”5时才激发驾驶程序的改变。
权利要求
1.一种用于在具有自动变速器的机动车内选择至少两种不同驾驶程序、具体说为经济程序和运动程序的方法，具体说避免操作者控制多于自动变速器选速杆，其特征在于，驾驶程序通过选速杆(1)短暂的侧向往复运动改变，合适的装置分别产生与往复运动相对应的信号，当两信号间的时间间隔低于和/或超过确定值时激发驾驶程序的改变。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当时间间隔低于确定值时，其小于2秒钟，具体说小于1秒钟，并且当其超过确定值时，其大于0.1秒钟，具体说为0.5秒钟。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过将选速杆(1)往复运动到一侧时激发第一驾驶程序，选速杆(1)往复运动到另一侧时激发第二驾驶程序来选择至少两种驾驶程序。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，通过使选速杆(1)连续反复地往复运动来选择至少两种驾驶程序，往复运动的次数决定所要选择的驾驶程序。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，侧向往复运动可以通过克服弹簧力轻推选速杆(1)并再次释放其来实现。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，选速杆在去向运动和回向运动之间移动到锁定位置。
7.根据权利要求5和6所述的方法，其特征在于，通过如权利要求5所述方法轻推选速杆，激发第一驾驶程序，通过如权利要求6所述方法将选速杆往复运动到锁定位置，激发第二驾驶程序。
8.一种用于在具有自动变速器的机动车内选择至少两种不同驾驶程序、具体说为经济程序和运动程序的装置，具体说避免操作者控制多于自动变速器选速杆，其特征在于包含在变速槽道(3)中操纵的自动变速器选速杆(1)，用于在选速杆(1)的每个侧向往复运动期间产生电信号的装置，以及在往复运动期间产生的信号之间的时间间隔小于确定值时激发驾驶程序改变的控制装置。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，其用于实现权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.根据权利要求8或9中任一项所述的装置，其特征在于，通过将选速杆克服弹簧力向侧向、即相对变速槽道内运动方向横向轻推、以及再次释放而产生用于改变驾驶程序的电信号，控制单元不会激发驾驶程序的改变，直到弹簧力超过一个确定值，轻推及再次释放选速杆时生成两个具有确定时间间隔的信号，以及选速杆处于自动模式(5)中，具体说位于位置D。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的装置，其特征在于，通过将选速杆(1)克服弹簧力侧向轻推以及再次将其释放而产生用于改变驾驶程序的电信号，该信号在选速杆离开静止位置及返回其位置、即自动模式(5)中产生的选速杆位置D时由位置传感器产生，控制单元不会激发驾驶程序的改变，直到选速杆的转动路径超过确定值，轻推及再次释放选速杆时生成两个具有确定时间间隔的信号，以及选速杆处于自动模式(5)中，具体说位于位置D。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的装置，其特征在于，用于改变驾驶程序的电信号通过选速杆(1)侧向的去向运动到锁定位置及随后的回向运动激发，控制单元不会激发驾驶程序的改变，直到通过合适的装置已检测到抵达锁定位置，选速杆的往复运动发生在确定的时间间隔内，以及选速杆处于自动模式(5)中，具体说位于位置D。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的装置，其特征在于，自动变速器变速装置的变速滑槽具有一个变速槽道，选速杆(1)可以至少出现在其中的位置P(9)、R(6)、N(8)及D(5)上。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的装置，其特征在于，变速滑槽还具有一个用于手动变速模式的变速槽道，选速杆(1)可以在其中的滑道中出现在用于手动变速模式(10)的变速位置上，用以加档(11)和减档(12)。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，变速滑槽还具有一个变速滑槽横向滑道(13)，用于在用于自动模式的变速槽道和用于手动变速模式的变速槽道之间进行转换。
16.根据权利要求8至15中任一项所述的装置，其特征在于，可以通过将选速杆(1)向左和/或向右往复运动选择两个以上的驾驶程序。
17.根据权利要求8至16中任一项所述的装置，其特征在于，该装置还包含显示装置，分别激活的驾驶程序显示在此显示装置中。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，该显示装置安装在机动车仪表板上。
全文摘要
用于具有自动变速器的机动车内选择驾驶程序的方法和装置，至少有两种不同的驾驶程序可供驾驶员选择，具体说为经济程序和运动程序。根据本发明驾驶程序的选择通过侧向短暂轻推选速杆并再次释放而完成。为此，将选速杆克服弹簧力短暂地、即在相对于变速槽道内运动方向横向地压到一侧，合适的装置在轻推及再次释放选速杆时分别产生相应的信号，在控制单元中对上述信号针对其时间间隔进行分析，从而通过控制单元激发驾驶程序的改变。分别激活的驾驶程序可以通过例如仪表板上的显示器的方式进行显示。由于驾驶程序的改变只能通过侧向轻推选速杆实现，驾驶员不需要留意任何操作控制或操作控制位置，因此不会以任何方式从驾驶和观察交通状况中分心。
文档编号B60K37/04GK101055030SQ20071007924
公开日2007年10月17日 申请日期2007年2月13日 优先权日2006年4月10日
发明者英格夫·克纳比 申请人:福特全球技术公司